Question

16．在做“測(cè)定小燈泡的額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源是3節(jié)新干電池，燈泡的額定電壓為3.8V，燈絲電阻為6Ω左右，圖示是小林連好的電路．
（1）請(qǐng)你指出圖中存在的三處錯(cuò)誤：
①電壓表接線柱接反了；
②電流表量程過��；
③滑動(dòng)變阻器都接了下面的接線柱．
（2）小林正確連接好電路后，閉合開關(guān)，卻發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，燈泡都不亮，經(jīng)排查，電流表、電壓表均無故障．于是小林列出了幾種電表示數(shù)可能出現(xiàn)的情況，如下表所示，請(qǐng)將下列故障原因的序號(hào)填在表格中．
A．燈絲斷開了   B．小燈泡短路   C．變阻器開路

電流表示數(shù)	電壓表示數(shù)	判斷結(jié)果
0	0	C
0	有示數(shù)	A
有示數(shù)	0	B

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小林發(fā)現(xiàn)電壓表15V量程已損壞，不添加任何器材，請(qǐng)你幫小林設(shè)計(jì)出測(cè)燈泡額定功率的電路圖．

Answer 1

分析 （1）電流表和電壓表應(yīng)根據(jù)電源的電壓和燈泡的電阻來確定量程，還要注意接線柱的正確連接，滑動(dòng)變阻器的接法應(yīng)是“一上一下”．
（2）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡斷路時(shí)，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)量電源電壓；
燈泡短路時(shí)，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測(cè)量導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0；
燈泡以外的地方斷路，整個(gè)電路都處于斷開狀態(tài)，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數(shù)．
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，當(dāng)燈泡正常工作時(shí)，求出滑動(dòng)變阻器電壓為6V-3.8V=2.2V，測(cè)滑動(dòng)變阻器電壓，間接得到燈泡的額定電壓．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)中電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，由題知燈泡的額定電壓為3.8V，故應(yīng)用0-15V的量程，并且電流應(yīng)從電壓表的“+”接線柱流進(jìn)，“-”接線柱流出，而圖中的電壓表接線柱接反了；
燈泡電壓達(dá)到額定電壓時(shí)正常發(fā)光，電路中的電流：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{6Ω}$≈0.63A，故電流表應(yīng)使用0-3A的量程，而圖中用了0-0.6A的量程；
滑動(dòng)變阻器的接線柱應(yīng)該一上一下接才是正確的，圖中滑動(dòng)變阻器都接了下面的接線柱．
（2）A、燈絲斷了，電路斷路，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中測(cè)電源電壓，電壓表有示數(shù)．
B、燈泡短路，電路電阻減小，電流表示數(shù)增大，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，燈泡中無電流，兩端無電壓，電壓表無示數(shù)．
C、滑動(dòng)變阻器開路，整個(gè)電路開路，燈泡中無電流，燈泡兩端無電壓，電壓表和電流表都無示數(shù)．
（3）電源電壓為6V，燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，燈泡正常工作時(shí)的電壓為3.8V，則滑動(dòng)變阻器的電壓為6V-3.8V=2.2V＜3V，所以用電壓表0～3V量程時(shí)，并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電壓為2.2V時(shí)，燈泡正常工作．電路圖如圖：
．
故本題答案為：
（1）①電壓表接線柱接反了；②電流表量程過��；③滑動(dòng)變阻器都接了下面的接線柱；
（2）C；A；B；（3）見上圖．

點(diǎn)評(píng) 本題是探究燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)，考查了電路連接、電路故障的判斷、實(shí)驗(yàn)電路圖的設(shè)計(jì)等，雖然涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，都是常考問題，平時(shí)要多注意基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)．